مواد فوق آبگریز قوی (با الهام از ماهی خارپشت)
طبیعت مجموعه‌ای خیره کننده از مواد را تکامل داده است که به موجودات زنده در زیستگاه‌های متنوع کمک می‌کند.
گاهی اوقات، دانشمندان می‌توانند از این طرح‌ها برای توسعه مواد مفید با عملکردهای مشابه یا کاملا جدید استفاده کنند.
اکنون، محققانی که در ACS Applied Materials & Interfaces گزارش می‌دهند، یک ماده ضد آب بادوام و انعطاف پذیر با الهام از پوست ماهی خارپشت ساخته‌اند.
مواد فوق آبگریز به شدت آب گریز هستند و باعث می‌شوند که قطرات آبی که روی آنها می‌ریزند، بیرون بیایند یا حتی از بین بروند.
چنین سطوحی را می‌توان برای کاربردهای مختلفی مانند خود تمیز شوندگی، ضد یخ زدگی و جلوگیری از خوردگی استفاده کرد.
این مواد معمولاً آب‌گریزی خود را مدیون ساختارهای ریز و سوزنی شکل روی سطوح خود هستند.
با این حال، این سطوح میکرو یا نانوبافت شکننده هستند و به راحتی با خمش آسیب می‌بینند. علاوه بر این، ساختارهای تیغ‌دار را می‌توان خراشید یا برش داد.
Yoshihiro Yamauchi، Masanobu Naito و همکارانش با الهام از پوست خاردار و در عین حال انعطاف پذیر ماهی خارپشت، می‌خواستند ساختار فوق آبگریز سخت‌تری ایجاد کنند.
اگرچه پوست ماهی جوجه تیغی به خودی خود فوق آبگریز نیست، اما به گفته محققان، ساختن خارها از یک ترکیب آبگریز و کوچک کردن آنها تا مقیاس میکرومتری ممکن است آنها را چنین کند.
این تیم برای توسعه مواد فوق آبگریز خود، فلس‌های الهام‌گرفته از ماهی بادکنکی ساخته شده از اکسید روی را تهیه کردند.
سپس، برای ایجاد خاصیت ارتجاعی مواد، یک پلیمر سیلیکونی اضافه کردند که با خارها ترکیب شد و یک چارچوب متخلخل را تشکیل داد.
این ماده که می‌توان آن را به اشکال مختلف قالب‌گیری کرد یا روی سطوح دیگر پوشاند، نه تنها فوق آبگریز بود، بلکه بسیار انعطاف‌پذیر بود.
برخلاف سایر مواد فوق آبگریز، ساختار متخلخل پس از خم شدن یا پیچش مکرر آب گریزی خود را حفظ کرد، و از آنجایی که ساختارها در سرتاسر ماده وجود داشتند، نه فقط روی سطح، خراشیدن یا برش بر دافع مواد نیز تأثیری نداشت.
به گفته محققان، انعطاف‌پذیری و تخلخل مواد به محافظت در برابر ضربه‌های مکانیکی و تغییر شکل کمک می‌کند.
بیشتر بدانید:راه حلی برای مدارهای الکتریکی شکسته به وسیله “پل مورچه”
لینک مفید:سیستم انتقال آب ضد جاذبه با الهام گرفتن از درختان
تاریخ:1403/12/13
مهسانعمتی
